[发明专利]一种梁式桥安全监测与评估装置

权利要求书

1.一种梁式桥安全监测与评估系统，用于监测梁式的桥梁的动应变信息并且评估所述桥梁的结构是否安全，其特征在于，包括：

应变信息管理装置；以及

应变信息采集装置，具有多个用于采集所述动应变信息的动应变计，分别安装在所述桥梁的多个监测截面从而形成多个相对应的采集通道，

其中，所述应变信息管理装置包括：

应变信息处理部，消除所述动应变信息中的干扰信息并且获取所述动应变信息的应变响应曲线；

阈值存储部，存储有用于评估所述应变响应曲线的阈值区间；

响应幅值获取部，用于根据所述阈值区间获取每个所述采集通道的应变响应幅值；

应变分布计算部，将所述应变响应幅值进行计算从而得到所述桥梁的多个与所述采集通道相对应的所述监测截面上的应变分布，其包括：

动应变计位置获取单元，获取所述动应变计的位置信息；

拟合直线计算单元，用于根据所述位置信息以及相对应的所述应变响应幅值计算拟合直线；以及

中性轴指标计算单元，用于根据所述拟合直线计算所述中性轴指标；

安全指标计算部，用于根据所述应变分布计算得到中性轴指标，作为安全指标；

结构安全判断部，用于根据所述安全指标判断所述桥梁的结构是否安全，

当每个所述采集通道中的所述动应变计的数量为2个时，所述中性轴指标为：

式中，y_b为中性轴指标，ε_b为其中一个动应变计的采集结果，ε_t为另一个动应变计的采集结果，h为两个动应变计的竖向距离，

当每个所述采集通道中的所述动应变计的数量大于2个时，由所述应变分布计算部通过拟合直线计算所述中性轴指标。

2.根据权利要求1所述的梁式桥安全监测与评估系统，其特征在于：

其中，所述应变信息处理部包括：

时窗长度存储单元，存储有采集所述动应变信息的时窗长度；

时程曲线获取单元，用于根据所述时窗长度内每个所述采集通道的所述动应变信息获取相对应的时程曲线；

时程曲线分析单元，用于对所述时程曲线进行分析从而得到所述时程曲线的所述干扰信息与活载信息；

响应曲线重构单元，用于将所述活载信息重构为相对应的所述采集通道的所述应变响应曲线。

3.根据权利要求2所述的梁式桥安全监测与评估系统，其特征在于：

其中，所述时程曲线的分析方法为以dmey小波族为基函数将每个所述时程曲线分解为具有12个层次的所述干扰信息与所述活载信息。

4.根据权利要求1所述的梁式桥安全监测与评估系统，其特征在于：

其中，所述响应幅值提取部包括：

幅值提取单元，用于提取所述应变响应曲线中超出所述阈值区间的波峰值和波谷值；

二元数组获取单元，将同一个活载激励所引起的所述波峰值和所述波谷值组成一个二元数组；

幅值计算单元，将每个所述二元数组的所述波峰值和所述波谷值相减并将所述波峰值和所述波谷值的差值作为与每个所述二元数组相对应的应变响应幅值。

5.根据权利要求1所述的梁式桥安全监测与评估系统，其特征在于：

其中，所述拟合直线的计算方法为：

y＝kx+y_b

y_b为中性轴指标，y为监测截面上任一点距监测截面底部的距离，x为该点的正应变值，k为拟合直线的斜率。